许多时分都需要对激光、晶体管或印刷电路板的温度进行适当准确的丈量。一般情况下,可以挑选热敏电阻作为温度传感器,由于其价格低廉。可是热敏电阻的非线性电阻特性会使准确的温度转化变得复杂。
为了将难度降到最低,一般会把热敏电阻置于电阻分压器中,使其电阻特性线性化。相较于热敏电阻器的原始呼应,线性化呼应更易于对温度值进行转化。为到达最佳的线性化水平,本文推导出了两个有助于确认元件值(RS和RP)的公式,可用于该常用的线性化电路。
图1给出的是热敏电阻线性化电路。热敏电阻的温度与输出电压(近似)呈线性关系。
图1:双电阻热敏电阻线性化电路。
首要挑选拐点温度TI的数值,咱们期望在这一温度可以得到尽量滑润的传递函数(VOUT/VIN)。规划使命是在给定TI及其电阻比μ=VOUT/VIN的情况下核算RS和RP的值。
等式(1)中常用R0、β和Tref三个参数来确认热敏电阻的阻值和温度特性。
经过将图1中VOUT/VIN在温度为TI时的二阶导数设为0,确认了RS和RP的值。在进行了很多代数演算后,推导出了等式(2)中的两个公式。
对无源元件来说,并不是一切比率都可行—若比率低于
,则会发生负的RP值。
图2给出的是常见热敏电阻的线性化热敏电阻电压传递函数图。
图2:线性化热敏电阻传递函数图。